【正文】 )或－ 。由于充分利用了雙差動作用，它的輸出電壓為單臂工作時的 4倍，所以大大提高了測量的靈敏度。 電阻應變片也會有誤差，產生的因素很多，所以測量時我們一定要注意，其中溫度的影響最重要，環(huán)境溫度影響電阻值變化的原因主要是： A. 電阻絲溫度系數引起的。雙極型晶體管 V1 在電路中起電壓調節(jié)作用 ，稱為調整管。圖中表明了從交流電網電壓經電源變壓器降壓，又經橋式整流和電容濾波后加在穩(wěn)壓器的輸入端的連接方法，并提供各種有關元器件的參考參數。并且能實現數字傳感器之間的通訊，達到數據共享的目的。 16 數字壓力傳感器 摘要： 本課題主要介紹數字壓力傳感器，包括應變計 /壓電傳感器為敏感元件的硬件電路設計、運算元件（ 80C51 單片機）數據處理、 4 位數碼顯示系統(tǒng)以及相應的通信接口與協(xié)議； 實現在一路測量范圍在 0~250PSI，測量精度在 1PSI，分辨率在 1PSI。從而更好的滿足當今社會發(fā)展的需求。正常工作時，穩(wěn)壓器的輸入輸出電壓差一般為 23V。 R4 既是 V2 的集電極負載電阻，又是 V1管的基極偏置電阻。 B. 電阻絲與被測元件材料的線膨脹系數的不同引起的。 電阻應變式傳感器的測量電路 常規(guī)的電阻應變片 K值很小，約為 2，機械應變度約為 — ，所以，電阻應變片的電阻變化范圍為 — 歐姆。拿去托盤上的所有砝碼，調節(jié)電位器 R W4（零位調節(jié)）使數顯表顯示為。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉換完的數字量，當 OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數據。當 EOC 為高電平時，表明轉換結束；否則，表明正在進行 A/D 轉換。 4) 在 ST端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號。 LED 顯示器與顯示方式 在單片機應用系統(tǒng)中使用 LED顯示塊構成 N位 LED 顯示器。接口信號電平比 RS232C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與 TTL 電平兼容，可方便與 TTL 電路連接。 RS485 接口連接器采用 DB9 的 9芯插頭座，與智能終端 RS485 接口采 用 DB9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口 RS485采用 DB9（針）。下面我們就簡單介紹一下 RS485。 (2)EMI 問題：發(fā)送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對信號進行放大，最多可以加八個中繼 ，也就是說理論上 RS485 的最大傳輸距離可以達到 公理。 在 RS485 組網過程中另一個需要主意的問題是終端負載電阻問題，在設備少距離短的情況下不加終端負載電 阻整個網絡能很好的工作但隨著距離的增加性能將降低。利用一只電容 C 隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但從國內來看還沒有真正利用其這部分功能，最多只是利用手操器對其進行參數設定，沒有發(fā)揮出 HART 智能儀表應有的功能，沒有聯(lián)網進行設備監(jiān)控。 RS485 網絡： RS485/MODBUS 是現在流行的一種布網方式，其特點是實施簡單方便 ，而且現在支持 RS485 的儀表又特多，特別是在油品 行業(yè) RS485/MODBUS 簡直是一統(tǒng)天下，現在的儀表商也紛紛轉而支持 RS485/MODBUS，原因很簡單，象原來的 HART 儀表想買一個轉換口非常困難 而且價格昂貴， RS485 的轉換接口就便宜的多而且種類繁多。在 與單片機連接時接線非常簡單。另外，它的輸入阻抗為 RS485 標準輸入阻抗的 2 倍（≥ 24 kΩ），故可以在總線上連接 64 個收發(fā)器。因此，在系統(tǒng) 29 各個節(jié)點的硬件設計中，應首先力求避免因異常情況而引起本節(jié)點向總線發(fā)送數據而導致總線數據沖突。 避免總線沖突的設計 當一個節(jié)點需要使用總線時，為了實現總線通信可靠，在有數據需要發(fā)送的情況下先偵聽總線。這樣使得系統(tǒng)的“危險”分散了，從某種程度上來說增強了系統(tǒng)的工作可靠性和穩(wěn)定性。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是 A/D 轉換和 CPU ）顯示或執(zhí)行機構。當金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。在絕壓壓力傳感器和 變送器中，藍寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起，起到了彈性元件的作用，將被測壓力轉換為應變片形變，從而達到壓力測量的目的。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。 壓電式傳感器也廣泛應用在生物醫(yī)學測量中，比如說心室導 管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因為測量動態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應用就非常廣泛 。 圖 壓電傳感器接電壓放大器的等效電路 三運放大器 本次課程設計中，需要一個放大電路，我們將采用三運放大電路，主要的元件就是三運放大器。 PIC 的高檔型號，如 PIC16C74（尚不是最高檔型號）有 40 個引腳，其內部資源為 ROM 共 4K、 192 字節(jié) RAM、 8路 A/D、 3個 8位定時器、 2個 CCP模塊、三個串行口、1個并行口、 11個中斷源、 33個 I/O 腳。 PIC 在推出一款新型號的同時推出相應的仿真芯片，所有的開發(fā)系統(tǒng)由專用的仿真芯片支持，實時性非常好。雖然 PIC 在這方面已不能與新型的 TI－ MSP430 相比，但在大多數應用場合還是能滿足需要的。 USART： Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter，同步 /異步串行傳輸，如 RS23 RS485 等。 PORTC PORTC 總共有 8 個位 (RC0~RC7)，除了可作為數位 I/O 外，還和一些特殊功能的周邊電路共享接腳，例如 CCP（直流馬達控制）、 I2C、 SPI（同步串行通訊電路）、UART（異步串行傳輸電路）等等。 /*定義一個數組存儲發(fā)送數據 */ unsigned char k, data。k8。 /*啟動發(fā)送 */ do { 。 /*查得顯示的段碼 */ SPILED(data)。 /*接收數據允許 */ for(k=0。 } } include /*該程序實現單片機雙機異步通信功能，該程 序是接收部分，并把接收的數據顯示在 4個 LED 上 */ /***********************/SCI 部件初始化子程序 /***************************/ void sciint() { SPBRG=0X19。 SSPIF=0。 /*最后給一個鎖存信號，代表顯示任務完成 */ } /********************/接收主程序 /****************************/ jsmain() { SPIINIT()。 } /*等待接收數據 */ rece[k]=RCREG。 軟件調試 46 輸入一定常數，看 LED 的顯示情況。 主機發(fā)送指定數據，從機接收，檢查 LED 顯示是否一致，如果不一致，再檢查 寄存器內容是否接收到數據。 /*發(fā)送接收到的數據 */ while(1){ if(TXIF==1) break。 /*SCI 部件初始化 */ di()。 /*準備鎖存 */ for(k=0。 /*異步高速傳輸 */ RCSTA=0X80。k++){ TXREG=tran[k]。 /*最后給一個鎖存信號，代表顯示任務完成 */ } /***********************/發(fā)射主程序 /********************************/ fsmain () 44 { SPIINIT()。 SSPIF=0。 } } /************************/SCI 部件初始化子程序 /**********************/ void sciint() { SPBRG=0X19。 /*不帶小數點的顯示段碼表 */ union adres {int y1； unsigned char adre[2]； 開始 清除 ADIF 標志位 讀取并存儲 A/D 轉換器轉換結果 壓強 250psi 報警子程序 輸出壓強和顯示 等待下一次 A/D 轉換 延時子程序 Y N 41 }adresult； //定義一個共用體，用于存放 A/D 轉換的結果 unsigned char i； unsigned int j； //主程序 main() { void delay()； void interrupt adint(void)； void SPIINIT()； void sciint()； void SPILED(data)； void display()； fsmain ()； void sciint()； void display()； jsmain()； adinitial()； //A/D轉換初始化 initial()； //系統(tǒng)各 I/O 口初始化 ei()； //總中斷允許 ADGO=1； //啟動 A/D 轉換 while(1) { ； } //等待中斷，在中斷中循環(huán)檢測外部電壓 } 4． 2． 2 各子程序 /****************/系統(tǒng)各 I/O 口初始化子程序 /**************/ void initial() { TRISD=0X00； //D口為輸出 i=0x00； } /********************/A/D 轉化初始化子程序 /*****************/ void adinitial() { ADCON0=0x51； //選擇 A/D 通道為 RA2，打開 A/D 轉換器 //在工作狀態(tài)，且使 A/D 轉換時鐘為 8tosc ADCON1=0X80； //轉換結果右移，及 ADRESH 寄存器的高 6 位為 0 //且把 RA2 口設置為模擬量輸入方式 PIE1=0X00； PIE2=0X00； 42 ADIE=1； //A/D轉換中斷允許 PEIE=1； //外圍中斷允許 TRISA2=1； //設置 RA2 為輸入方式 } /*********************/延時子程序 /****************************/ void delay() { for(j=5535； j； ) continue； } //報警子程序 void alarm() { i=i^0xFF； //通過異或方式每次把 i 的各位值取反 PORTD=i； //D口輸出 i 的值 } /*******************/中斷服務程序 /*****************************/ void interrupt adint(void) { ADIF=0； //清除中斷標志 [0]=ADRESL； [1]=ADRESH； //讀取并存儲 A/D 轉換結果， A/D 轉換的結果通過共 //用體的形式放入了變量 y1 中 if(0x200) { alarm()； //如果輸入的模擬量大于 250psi(對應數字量 //0X200h)，則調用報警子程序 delay()； //調用延時子程序，使電壓檢測不要過于頻繁 } else PORTD=0XF0 ； //如果輸入的模擬量小于 250psi，則與 D 口相連的 ADGO=1； //啟動下一次 A/D 轉換 } /*****************通訊部分 ********************/ /*該程序實現單片機雙機異步通信功能，該程序是發(fā)送部分 */ /*****************/spi 顯示初始化子程序 /**************************/ void SPIINIT() { PIR1=0。當整體系統(tǒng)需要多單片機時，彼此可以 經由并列傳輸接口來快速傳輸資料。 2. PIC16F877 基本電路 PIC 振蕩頻率電路 單片機振蕩電路與整體系統(tǒng)工作速度有直接的關系，例如同步 ∕異步串行傳輸、定時器等，都與振蕩頻率有關，不同系列單片機有不同振蕩頻率，根據產品資料手冊，PIC16F877振蕩頻率最高可到 20MHz；在圖 1中，振蕩電路接于 Pin13(OSC1/CLKIN)與 Pin14(OSC2/CLKOUT)，而振蕩電路有以下四種形式： LP：使用低功率振蕩晶體 (Low Power Crystal) XT：使用振蕩器 ∕諧振器 (Crystal/Resonator) HS：使用高速振蕩器 (High Speed Crystal/Resonator) RC：使用電阻 ∕電容 (Resister/Capacitor) 一般常用